laporan mekflu

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA H-07 KEHILANGAN TEKANAN (ENERGI) PADA ALIRAN DALAM PIPA MELALUI LENGKUNGAN, PERUBAHAN PENAMPANG DAN KATUP

KELOMPOK: 21 Khristian Anton H. Mikaela Antoinette Nabila Putriyandi A. Nani Dwi Larasati Nurwasistho

1006680846 1006680865 1006680884 1006680890 1006680902

PJ Laporan Asisten Modul Tanggal Praktikum Tanggal Disetujui Nilai Laporan Paraf Asisten

: : : : : :

Nani Dwi Larasati Wisa Sudari 2 Maret 2012 12 Maret 2012

LABORATORIUM HIDROLIKA, HIDROLOGI DAN SUNGAI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA 2012

Tujuan Praktikum Menentukan Koefisien Kehilangan Energi dari lengkungan, perubahan penampang dan katup pada pipa.

Dasar Teori Salah satu faktor yang penting dalam perhitungan hidrolis perpipaan adalah perhitungan kehilangan tekanan. Rumusan yang dapat dipakai untuk menghitung kehilangan tekanan yaitu Hazen Williams dan Darcy Weisbach. Persamaan Hazen Williams adalah yang paling umum dipakai dan lebih cocok untuk menghitung kehilangan tekanan pada pipa dengan diameter besar yaitu diatas 100 mm. Dalam sistem perpipaan pun dikenal dengan kehilangan tekanan akibat aksesoris pipa. Perlengkapan pipa secara umum terdiri dari sambungan (fitting) pipa seperti penyempitan, belokan (elbow), percabangan (T joint; V joint), dan katup (valve). Untuk menyatakan kehilangan tekanan (energi) h, sehubungan dengan head kecepatan yang hilang pada bentuk lengkungan, perubahan penampang dan katup dalam jaringan pipa pada percobaan ini, dinyatakan:

di mana : k = koefisien kehilangan energi v = kecepatan aliran yang tinggi g = percepatan gravitasi

Dalam jaringan perpipaan kehilangan tekanan ini jauh lebih kecil daripada kehilangan akibat gesekkan di dalam pipa. Oleh sebab itu kehilangan tekanan ini lazim disebut sebagai kehilangan minor atau minor loss. Jenis-jenis fitting diantaranya : a. Contraction yaitu pipa yang mengalami pengurangan cross sectional area secara mendadak dari saluran dengan membentuk pinggiran yang

tajam.

Tekanan

melewatinya

bertambah

besar.

b. Enlargement, pipa yang mengalami penambahan cross sectional area secara mendadak dari saluran. Tekanan yang melewatinya akan semakin kecil.

c. Long bend, belokan panjang pada pipa dengan sudut yang melingkar dan cross sectional area yang besar sehingga tekanannya kecil.

d. Short bend, belokan pipa seperti long bend tetapi lebih pendek dan cross sectional area yang lebih kecil sehingga tekanannya lebih besar.

e. Elbow bend, merupakan belokan pada pipa yang membentuk sudut siku-siku (90o) dengan cross sectional area yang sangat kecil sehingga

menimbulkan

tekanan

sangat

besar.

Perencanaan perpipaan misalnya dalam penyediaan air minum harus dilakukan secara detail, baik jenis, jumlah, maupun kualitas perlengkapan haruslah akurat. Desain detail perencanaan ini mencakup perhitungan jumlah sambungan pada pipa dan kehilangan yang dapat terjadi akibat katup dan bend yang otomatis berpengaruh pada biaya dan energi (Fester, 2007). Akan tetapi, sering terdapat kasus kesalahan penentuan kehilangan tekanan minor ini dalam perhitungan debit yang dapat mengakibatkan kesalahan Junction pipa dan perlengkapan sambungan. Oleh sebab itu, koefisien kehilangan energi (Kfaktor) digunakan untuk memperoleh kerugian energi untuk elbows, tees, crossings, katup, pipa, dan perlengkapan lainnya. Bila K-faktor yang digunakan akurat, nilai debit dan energi pada setiap titik di jaringan pipa dapat dihitung (Sharp, 2009).

Peralatan dan Bahan 1. Meja hidrolika 2. Perangkat peraga kehilangan energi pada aliran melalui pipa yang dilengkapi pipa

Keterangan: Meja hidrolika

Keterangan: Perangkat peraga kehilangan energi

Prosedur Pelaksanaan Praktikum 1. Meletakkan alat percobaan di atas meja hidrolika. 2. Menghubungkan pipa aliran masuk dengan suplai dari meja hidrolika dan memasukkan pipa aliran keluar ke dalam tangki pengukur volume. 3. Membuka katup pengatur aliran suplai sepenuhnya, demikian juga katup pengatur aliran pada alat percobaan. 4. Membuka katup udara pada manometer, membiarkan manometer terisi penuh, dan menunggu hingga gelembung udara sudah tidak terlihat lagi pada manometer. 5. Mengatur katup suplai aliran pada alat percobaan hingga didapatkan pembacaan manometer yang jelas. Jika diperlukan, menambahkan tekanan pada manometer dengan menggunakan pompa tangan. 6. Mencatat pembacaan pada manometer, pembacaan debit pada alat ukur penampang berubah kemudian menghitung debit aliran dengan menghitung jumlah volume yang keluar dari alat percobaan dalam waktu tertentu, menggunakan gelas ukur dan stopwatch. 7. Sekarang memenuhkan lagi hingga tumpah air tabung manometer, untuk mengatur debit aliran memakai katup penghubung, sementara katup pengatur aliran dibuka penuh. 8. Mengatur katup penyambung, sehingga pembacaan pada dial pengukur debit menunjuk pada angka-angka yang jelas untuk kemudian mencatat pembacaan tersebut.

9. Mengulangi langkah 1 8 untuk setiap variasi debit.

Pengolahan Data Praktikum Flowrate (LPM) 5 7,5 10 12,5 15 V (m3) 0,00022 0,00033 0,00047 0,000625 0,00081 T (sec) 3 3 3 3 3 Q (m3/s) mitre enlargement contraction

h1(m) 0,000073 0,105 0,00011 0,373 0,00016 0,218 0,00021 0,442 0,00027 0,169

h2(m) h2(m) h3(m) h3(m) h4(m) 0,101 0,101 0,101 0,101 0,097 0,365 0,365 0,367 0,367 0,363 0,202 0,202 0,206 0,206 0,195 0,416 0,416 0,422 0,422 0,404 0,13 0,13 0,14 0,14 0,114

long bend

short bend

h4(m) h5(m) h5(m) h6(m) h6(m) h7(m) h7(m) h8(m) 0,097 0,095 0,095 0,094 0,094 0,091 0,091 0,09 0,363 0,326 0,326 0,32 0,32 0,29 0,29 0,285 0,195 0,164 0,164 0,161 0,161 0,13 0,13 0,12 0,404 0,383 0,383 0,371 0,371 0,348 0,348 0,331 0,114 0,093 0,093 0,075 0,075 0,042 0,042 0,016Tabel 1. Data Hasil Percobaan Pertama

No 1. 2. 3. 4. 5.

Pressure (kg/m2) 100000 120000 140000 160000 180000

Volume (m3) 0,000235 0,00024 0,000265 0,00027 0,000305

T (sec) 3 3 3 3 3

Tabel 2. Data Hasil Percobaan Kedua

1. Hubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran Nilai kehilangan tekanan (energi) h dapat ditentukan melalui persamaan kehilangan tekanan.

Pada persamaan di atas, nilai kehilangan tekanan (h) sebanding dengan y, nilai kecepatan kuadrat (v2) sebanding dengan x, dan sebanding

dengan b. Sehingga nilai koefisien kehilangan energi yang diperoleh dalam percobaan dapat dihitung dengan rumus:

di mana konstanta b didapatkan dengan menggunakan analisis regresi linear berikut ini: Flowrate (LPM) 5 7,5 10 12,5 15 V (m3) 0,00022 0,00033 0,00047 0,000625 0,00081 T (sec) 3 3 3 3 3 Q (m3/s) 0,000073 0,00011 0,00016 0,00021 0,00027 A m2 0,000314 0,000314 0,000314 0,000314 0,000314 v = Q/A (m/s) 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 x = v2 (m2/s2) 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938

Tabel 3. Pengolahan Data Hubungan Head Loss dan Kecepatan Aliran

a) Lengkung berjenjang (mitre) Untuk lengkung berjenjang (mitre), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer satu (h1) dan manometer dua (h2). No. 1. 2. 3. 4. 5. h1 (m) 0,105 0,373 0,218 0,442 0,169 h2 (m) 0,101 0,365 0,202 0,416 0,13 y = h 0,004 0,008 0,016 0,026 0,039 x 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 xy 0,00022 0,00098 0,00415 0,01163 0,02884 0,04582 x2 0,00292 0,01506 0,06742 0,20006 0,54668 0,83214

Tabel 4. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Lengkung Berjenjang

Sehingga nilai koefisien kehilangan energi yang diperoleh pada percobaan adalah: ( )

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk lengkung berjenjang berdasarkan literatur adalah 1,27 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | | Mencari Nilai Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x = v2 (m2/s2) 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 y = h (m) 0,004 0,008 0,016 0,026 0,039 0,0186 F(xi) = bx 0,00298 0,00676 0,01430 0,02463 0,04071 [F(xi)-] 0,0156 0,0118 0,0043 0,00603 0,02211 [F(xi)-]2 0,00024 0,00014 0,000019 0,000036 0,00049 0,00093 [y-] [y-]2 | |

0,0146 0,00021 0,0106 0,00011 0,0026 0,0000068 0,0074 0,0000055 0,0204 0,00042 0,000803

Tabel 5. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Korelasi

( ( ) ) ( ) Sehingga nilai koefisien korelasinya:

Kemudian data kehilangan tekanan (h) dan kuadrat kecepatan (v2) diplot ke dalam grafik yang menunjukkan hubungan antara kehilangan tekanan dengan kuadrat kecepatan.

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)0.045 0.04 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0.05405 0.12272 0.25965 0.44728 (v2) 0.73938 Kuadrat Kecepatan

b) Pembesaran penampang (enlargement) Untuk pembesaran penampang (enlargement), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer dua (h2) dan manometer tiga (h3). No. h2 (m) 1. 2. 3. 4. 5. 0,101 0,365 0,202 0,416 0,13 h3 (m) 0,101 0,367 0,206 0,422 0,14 y = h 0 0,002 0,004 0,006 0,01 x 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 xy 0 0,00025 0,00104 0,00268 0,00739 0,01136 x2 0,00292 0,01506 0,06742 0,20006 0,54668 0,83214

Tabel 6. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Pembesaran Penampang

Kehilangan Tekanan (h)

Sehingga nilai koefisien kehilangan energi yang diperoleh pada percobaan adalah: ( )

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk pembesaran penampang berdasarkan literatur adalah 0,27 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | |

| Mencari Nilai Koefisien Korelasi

Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x = v2 (m2/s2) 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 y = h (m) 0 0,002 0,004 0,006 0,01 0,0044 F(xi) = bx 0,00074 0,00168 0,00354 0,00610 0,01009 [F(xi)-] 0,0037 0,0027 0,0009 0,00171 0,00569 [F(xi)-]2 0,000013 0,000007 0,0000007 0,0000029 0,000032 0,000057 [y-] 0,0044 0,0024 0,0004 0,0016 0,0056 [y-]2 0,000019 0,0000057 0,0000002 0,0000026 0,0000313 0,0000592

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)0.012 Kehilangan Tekanan (h) 0.01 0.008 0.006 0.004 0.002 0 0.05405 0.12272 0.25965 0.44728 (v2) 0.73938 Kuadrat Kecepatan

c) Pengecilan penampang (contraction) Untuk pengecilan penampang (contraction), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer tiga (h3) dan manometer empat (h4). No. 1. 2. 3. 4. 5. h3 (m) 0,101 0,367 0,206 0,422 0,14 h4 (m) 0,097 0,363 0,195 0,404 0,114 y = h 0,004 0,004 0,011 0,018 0,026 x 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 xy 0,00021 0,00049 0,00286 0,00805 0,01922 0,03084 x2 0,00292 0,01506 0,06742 0,20006 0,54668 0,83214

Tabel 8. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Pengecilan Penampang

Sehingga nilai koefisien kehilangan energi yang diperoleh pada percobaan adalah: ( ) .

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk pengecilan penampang berdasarkan literatur adalah 0,89 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | | Mencari Nilai Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x = v2 (m2/s2) 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 y = h (m) 0,004 0,004 0,011 0,018 0,026 0,0126 F(xi) = bx 0,00249 0,00566 0,01198 0,02064 0,03411 [F(xi)-] 0,0101 0,0069 0,0006 0,00804 0,02151 [F(xi)-]2 0,000102 0,000048 0,0000004 0,000065 0,00046 0,000678 [y-] [y-]2 | |

0,0086 0,00007 0,0086 0,00007 0,0016 0,000002 0,0054 0,00003 0,0134 0,00018 0,000359

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)Kehilangan Tekanan (h) 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0.05405 0.12272 0.25965 0.44728 (v2) 0.73938 Kuadrat Kecepatan

d) Lengkung panjang (longbend) Untuk lengkung panjang (longbend), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer empat (h4) dan manometer lima (h5). No. 1. 2. 3. 4. 5. h4 (m) 0,097 0,363 0,195 0,404 0,114 h5 (m) 0,095 0,326 0,164 0,383 0,093 y = h 0,002 0,037 0,031 0,021 0,021 x 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 xy 0,00011 0,00454 0,00805 0,00939 0,01553 0,03762 x2 0,00292 0,01506 0,06742 0,20006 0,54668 0,83214

Tabel 10. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Lengkung Panjang

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk lengkung panjang berdasarkan literatur adalah 0,5 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | | Mencari Nilai Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x = v2 (m2/s2) 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 y = h (m) 0,002 0,037 0,031 0,021 0,021 0,0224 F(xi) = bx 0,00244 0,00555 0,01174 0,02022 0,03343 [F(xi)-] 0,02 0,0169 0,0107 0,0022 0,01103 [F(xi)-]2 0,00040 0,00028 0,00011 0,000005 0,00012 0,00092 [y-] [y-]2 | |

0,0204 0,00042 0,0146 0,00021 0,0086 0,00007 0,0014 0,000002 0,0014 0,000002 0,000707

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)Kehilangan Tekanan (h) 0.04 0.03 0.02 0.01 0 0.05405 0.12272 0.25965 0.44728 0.73938 Kuadrat Kecepatan (v2)

e) Lengkung pendek (shortbend) Untuk lengkung pendek (shortbend), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer lima (h5) dan manometer enam (h6). No. 1. 2. 3. 4. 5. h5 (m) 0,095 0,326 0,164 0,383 0,093 h6 (m) 0,094 0,32 0,161 0,371 0,075 y = h 0,001 0,006 0,003 0,012 0,018 x 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 xy 0,00005 0,00074 0,00078 0,00537 0,01331 0,02024 x2 0,00292 0,01506 0,06742 0,20006 0,54668 0,83214

Tabel 12. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Lengkung Pendek

Sehingga nilai koefisien kehilangan yang diperoleh pada percobaan adalah: ( ) .

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk lengkung pendek berdasarkan literatur adalah 0,56 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | | | |

Mencari Nilai Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x = v2 (m2/s2) 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 y = h (m) 0,001 0,006 0,003 0,012 0,018 0,008 F(xi) = bx 0,00131 0,00298 0,00631 0,01088 0,01798 [F(xi)-] 0,00669 0,00501 0,00168 0,00288 0,00998 [F(xi)-]2 0,000045 0,00025 0,000003 0,000008 0,0001 0,00018 [y-] 0,007 0,002 0,005 0,004 0,01 [y-]2 0,000049 0,000004 0,000025 0,000016 0,0001 0,000194

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Perubahan Tekanan (Energi)Kehilangan Tekanan (h) 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0.05405 0.12272 0.25965 0.44728 (v2) 0.73938 Kuadrat Kecepatan

f) Lengkung 45 Untuk lengkung 45, kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer enam (h6) dan manometer tujuh (h7).

No. 1. 2. 3. 4. 5.

h6 (m) 0,094 0,32 0,161 0,371 0,075

h7 (m) 0,091 0,29 0,13 0,348 0,042

y = h 0,003 0,03 0,031 0,023 0,033

x 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938

xy 0,00016 0,00368 0,00805 0,01029 0,02440 0,04658

x2 0,00292 0,01506 0,06742 0,20006 0,54668 0,83214

Tabel 14. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Lengkung 45

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk lengkung 45 berdasarkan literatur adalah 1,22 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | | Mencari Nilai Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x = v2 (m2/s2) y = h (m) F(xi) = bx 0,00302 0,00687 0,01454 0,02504 0,04139 [F(xi)-] 0,02097 0,01713 0,00946 0,00104 0,01739 [F(xi)-]2 0,00044 0,00029 0,00009 0,000001 0,0003 0,00113 [y-] 0,021 0,006 0,007 0,001 0,009 [y-]2 0,00044 0,000036 0,000049 0,000001 0,00008 0,000608 | |

0,05405 0,003 0,12272 0,03 0,25965 0,031 0,44728 0,023 0,73938 0,033 0,05405

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)Kehilangan Tekanan (h) 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0.05405 0.12272 0.25965 0.44728 0.73938 Kuadrat Kecepatan (v2)

g) Lengkung siku (elbow) Untuk lengkung siku (elbow), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer tujuh (h7) dan manometer delapan (h8). No. 1. 2. 3. 4. 5. h7 (m) 0,091 0,29 0,13 0,348 0,042 h8 (m) 0,09 0,285 0,12 0,331 0,016 y = h 0,001 0,005 0,01 0,017 0,026 x 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 xy 0,00005 0,00061 0,00260 0,00760 0,01922 0,03009 x2 0,00292 0,01506 0,06742 0,20006 0,54668 0,83214

Tabel 16. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Lengkung Siku

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk lengkung siku berdasarkan literatur adalah 0,85 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | | Mencari Nilai Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x = v2 (m2/s2) 0,05405 0,12272 0,25965 0,44728 0,73938 y = h (m) 0,001 0,005 0,01 0,017 0,026 0,0118 F(xi) = bx 0,00195 0,00444 0,00939 0,01617 0,02674 [F(xi)-] 0,00984 0,00736 0,00241 0,00437 0,01494 [F(xi)-]2 0,000097 0,000054 0,000006 0,000019 0,000223 0,000399 [y-] 0,0108 0,0068 0,0018 0,0052 0,0142 [y-]2 0,000117 0,000046 0,000003 0,000027 0,000202 0,000395 | |

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)0.03 Kehilangan Tenaga (h) 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0.05405 0.12272 0.25965 0.44728 (v2) 0.73938 Kuadrat Kecepatan

2. Hubungan head loss (h) dengan kecepatan (v) Pengolahan data kedua juga menggunakan persamaan2

menghitung kehilangan tekanan. Hanya saja, nilai kecepatan kuadrat (v ) tidak lagi sebanding dengan x, namun sebanding dengan x2.

Flowrate (LPM) 5 7,5 10 12,5 15

V (m3) 0,00022 0,00033 0,00047 0,000625 0,00081

T (sec) 3 3 3 3 3

Q (m3/s) 0,000073 0,00011 0,00016 0,00021 0,00027

A (m2) 0,000314 0,000314 0,000314 0,000314 0,000314

v = Q/A (m/s) 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987

x=v (m/s) 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987

Tabel 18. Pengolahan Data

a) Lengkung berjenjang (mitre) Pada lengkung berjenjang (mitre), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer satu (h1) dan manometer dua (h2).

No. h1 (m) 1. 2. 3. 4. 5. 0,105 0,373 0,218 0,442 0,169

h2 (m) 0,101 0,365 0,202 0,416 0,13

y = h 0,004 0,008 0,016 0,026 0,039

x 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987

x2 y 0,00022 0,00098 0,00415 0,01163 0,02884 0,04582

x4 0,00292 0,01506 0,06741 0,20006 0,54668 0,83213

Tabel 19. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Lengkung Berjenjang

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk lengkung berjenjang berdasarkan literatur adalah 1,27 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | | Mencari Nilai Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x=v (m/s) 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 y = h (m) 0,004 0,008 0,016 0,026 0,039 0,0186 F(xi) = bx2 0,00298 0,00676 0,01430 0,02463 0,04071 [F(xi)-] 0,01562 0,01184 0,00430 0,00603 0,02211 [F(xi)-]2 0,00024 0,00014 0,00002 0,00004 0,00049 0,00093 [y-] [y-]2 | |

0,0146 0,00021 0,0106 0,00011 0,0026 0,000007 0,0074 0,000055 0,0204 0,00042 0,000803

Kemudian data kehilangan tekanan (h) dan kecepatan (v) diplot ke dalam grafik yang menunjukkan hubungan antara kehilangan tekanan dengan kecepatan.

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)Kehilangan Tekanan (h) 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 0.23248 0.35032 0.50955 Kecepatan (v) 0.66879 0.85987

b) Pembesaran penampang (enlargement) Pada pembesaran penampang (enlargement), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer dua (h2) dan manometer tiga (h3). No. h2 (m) 1. 2. 3. 4. 5. 0,101 0,365 0,202 0,416 0,13 h3 (m) 0,101 0,367 0,206 0,422 0,14 y = h 0 0,002 0,004 0,006 0,01 x 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 x2y 0 0,00024 0,00104 0,00268 0,00739 0,01136 x4 0,00292 0,01506 0,06741 0,20006 0,54668 0,83213

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk pembesaran penampang (enlargement) berdasarkan literatur adalah 0,27 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | | Mencari Nilai Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x=v (m/s) 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 y = h (m) 0 0,002 0,004 0,006 0,01 0,0044 F(xi) = bx2 [F(xi)-] 0,00074 0,00168 0,00354 0,00610 0,01009 0,00366 0,00272 0,00086 0,00170 0,00569 [F(xi)-]2 0,0000134 0,0000074 0,0000007 0,0000029 0,0000324 0,000057 [y-] 0,0044 0,0024 0,0004 0,0016 0,0056 [y-]2 0,000019 0,0000058 0,0000002 0,0000026 0,000031 0,0000592 | |

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)Kehilangan Tekanan (h) 0.012 0.01 0.008 0.006 0.004 0.002 0 0.23248 0.35032 0.50955 Kecepatan (v) 0.66879 0.85987

c) Pengecilan penampang (contraction) Pada pengecilan penampang (contraction), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer tiga (h3) dan manometer empat (h4). No. 1. 2. 3. 4. 5. h3 (m) 0,101 0,367 0,206 0,422 0,14 h4 (m) 0,097 0,363 0,195 0,404 0,114 y = h 0,004 0,004 0,011 0,018 0,026 x 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 x2y 0,00022 0,00049 0,00286 0,00805 0,01922 0,03084 x4 0,00292 0,01506 0,06741 0,20006 0,54668 0,83213

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk pengecilan penampang berdasarkan literatur adalah 0,89 maka kesalahan relatif yang diperoleh:

| | Mencari Nilai Koefisien Korelasi |

Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x=v (m/s) 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 y = h (m) 0,004 0,004 0,011 0,018 0,026 0,0126 F(xi) = bx2 0,00200 0,00455 0,00962 0,01658 0,02740 [F(xi)-] 0,01060 0,00805 0,00298 0,00398 0,01480 [F(xi)-]2 0,00011 0,00006 0,000009 0,000016 0,00022 0,00042 [y-] 0,0086 0,0086 0,0016 0,0054 0,0134 [y-]2 0,000074 0,000074 0,000003 0,000029 0,000180 0,000359

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)Kehilangan Tekanan (h) 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0.23248 0.35032 0.50955 Kecepatan (v) 0.66879 0.85987

d) Lengkung panjang (longbend) Pada lengkung panjang (longbend), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer empat (h4) dan manometer lima (h5). No. 1. 2. 3. 4. 5. h4 (m) 0,097 0,363 0,195 0,404 0,114 h5 (m) 0,095 0,326 0,164 0,383 0,093 y = h 0,002 0,037 0,031 0,021 0,021 x 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 x2y 0,00011 0,00454 0,00805 0,00939 0,01553 0,03762 x4 0,00292 0,01506 0,06741 0,20006 0,54668 0,83213

Tabel 25. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Lengkung Panjang

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk lengkung panjang berdasarkan literatur adalah 0,5 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | | Mencari Nilai Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x=v (m/s) 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 y = h (m) 0,002 0,037 0,031 0,021 0,021 0,0224 F(xi) = bx2 0,00244 0,00555 0,01174 0,02022 0,03343 [F(xi)-] 0,01996 0,01685 0,01066 0,00218 0,01103 [F(xi)-]2 0,00040 0,00028 0,00011 0,000005 0,00012 0,00092 [y-] 0,0204 0,0146 0,0086 0,0014 0,0014 [y-]2 0,00042 0,00021 0,000074 0,000002 0,000002 0,000707 | |

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tenaga (Energi)0.04 Kehilangan Tekanan (h) 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0.23248 0.35032 0.50955 Kecepatan (v) 0.66879 0.85987

e) Lengkung pendek (shortbend) Pada lengkung pendek (shortbend), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer lima (h5) dan manometer enam (h6). No. 1. 2. 3. 4. 5. h5 (m) 0,095 0,326 0,164 0,383 0,093 h6 (m) 0,094 0,32 0,161 0,371 0,075 y = h 0,001 0,006 0,003 0,012 0,018 x 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 x2y 0,00005 0,00074 0,00078 0,00537 0,01331 0,02024 x4 0,00292 0,01506 0,06741 0,20006 0,54668 0,83213

Tabel 27. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Lengkung Pendek

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk lengkung pendek berdasarkan literatur adalah 0,56 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | | Mencari Nilai Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x=v (m/s) 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 y = h (m) 0,001 0,006 0,003 0,012 0,018 0,008 F(xi) = bx2 0,00131 0,00298 0,00631 0,01088 0,01798 [F(xi)-] 0,00669 0,00502 0,00168 0,00288 0,00998 [F(xi)-]2 0,000045 0,000025 0,000003 0,000008 0,0001 0,00018 [y-] 0,007 0,002 0,005 0,004 0,01 [y-]2 0,000049 0,000004 0,000025 0,000016 0,0001 0,000194 | |

Kemudian data kehilangan tekanan (h) dan kecepatan (v) diplot ke dalam grafik yang menunjukkan hubungan antara kehilangan tekanan dengan

kecepatan.

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)Kehilangan Tekanan (h) 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0.23248 0.35032 0.50955 Kecepatan (v) 0.66879 0.85987

f) Lengkung 45 Untuk lengkung 45, kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer enam (h6) dan manometer tujuh (h7). No. 1. 2. 3. 4. 5. h6 (m) 0,094 0,32 0,161 0,371 0,075 h7 (m) 0,091 0,29 0,13 0,348 0,042 y = h 0,003 0,03 0,031 0,023 0,033 x 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 x2y 0,00016 0,00368 0,00805 0,01029 0,02440 0,04658 x4 0,00292 0,01506 0,06741 0,20006 0,54668 0,83213

Tabel 14. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Lengkung 45

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk lengkung 45 berdasarkan literatur adalah 1,22 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | |

| Mencari Nilai Koefisien Korelasi

Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x = v2 (m/s) 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 y = h (m) 0,003 0,03 0,031 0,023 0,033 0,024 F(xi) = bx 0,01301 0,01961 0,02852 0,03744 0,04813 [F(xi)-] 0,01099 0,00439 0,00452 0,01344 0,02414 [F(xi)-]2 0,00012 0,00002 0,00002 0,00018 0,00058 0,00092 [y-] 0,021 0,006 0,007 0,001 0,009 [y-]2 0,000441 0,000036 0,000049 0,000001 0,000081 0,000608

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)Kehilangan Tekanan (h) 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0.23248 0.35032 0.50955 Kecepatan (v) 0.66879 0.85987

g) Lengkung siku (elbow)

Untuk lengkung siku (elbow), kehilangan tekanan (h) merupakan selisih dari pembacaan manometer tujuh (h7) dan manometer delapan (h8). No. 1. 2. 3. 4. 5. h7 (m) 0,091 0,29 0,13 0,348 0,042 h8 (m) 0,09 0,285 0,12 0,331 0,016 y = h 0,001 0,005 0,01 0,017 0,026 x 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 x2y 0,00005 0,00061 0,00260 0,00760 0,01922 0,03009 x4 0,00292 0,01506 0,06741 0,20006 0,54668 0,83213

Tabel 16. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi Pada Lengkung Siku

Dengan nilai koefisien kehilangan energi untuk lengkung siku berdasarkan literatur adalah 0,85 maka kesalahan relatif yang diperoleh: | | Mencari Nilai Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi diperoleh melalui perhitungan berikut. No. 1. 2. 3. 4. 5. x=v (m/s) 0,23248 0,35032 0,50955 0,66879 0,85987 y = h (m) 0,001 0,005 0,01 0,017 0,026 0,0118 F(xi) = bx 0,00841 0,01267 0,01842 0,02418 0,03109 [F(xi)-] 0,00339 0,00087 0,00662 0,01238 0,01929 [F(xi)-]2 0,00001 0,0000008 0,0000439 0,00015 0,00037 0,00058 [y-] [y-]2 | |

0,0108 0,00012 0,0068 0,000046 0,0018 0,000003 0,0052 0,000027 0,0142 0,00020 0,00039

Kemudian data kehilangan tekanan (h) dan kuadrat kecepatan (v) diplot ke dalam grafik yang menunjukkan hubungan antara kehilangan tekanan dengan kecepatan.

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan (Energi)0.03 Kehilangan Tekanan (h) 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 0.23248 0.35032 0.50955 Kecepatan (v) 0.66879 0.85987

3. Hubungan antara tekanan (P) dengan kecepatan (v) Hubungan antara tekanan (P) dengan kecepatan (v) dapat dituliskan dalam persamaan. ( )

Pengolahan data dilakukan dalam dua tahap yang keduanya menggunakan analisis regresi. Perbedaan keduanya terletak pada kesebandingan v2, di mana yang satu membandingkan dengan x dan yang kedua membandingkan dengan x2. a) Untuk ( )

P=y No. (kg/m2) 1. 2. 3. 4. 5.

V (m3)

T (sec) 3 3 3 3 3

Q (m3/s) 0,00008 0,00008 0,00009 0,00009 0,00010

A 2 (m ) 0,000314 0,000314 0,000314 0,000314 0,000314

(m/s) 0,24947 0,25478 0,28132 0,28662 0,32378 (x)2

x = v2 (m2/s2) 0,06223 0,06491 0,07914 0,08215 0,10483 0,39327 0,15466

Xy 6223,49 7789,36 11079,44 13144,55 18869,93 57106,78

x2 0,00387 0,00421 0,00626 0,00675 0,01099 0,03209

100000 0,000235 120000 0,00024 140000 0,000265 160000 0,00027 180000 0,000305 700000

Tabel 33. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi( ( ) ( )( ) ) ( ) ( ( ) ( ) ( )( ) )

= 1.769.412,78

( )( (

) ( )( ) ( )

= 797,93

Sehingga persamaan regresinya adalah Karena

dan nilai b adalah 1.769.412,78, maka nilai koefisien

kehilangan energi yang didapatkan adalah: ( )

Nilai koefisien kehilangan energi (k) berdasarkan literatur adalah -498.3, sehingga kesalahan relatif yang didapatkan: | | Menghitung Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut.( )

No. 1. 2. 3. 4. 5.

x = v2 (m2/s2) 0,06223 0,06491 0,07914 0,08215 0,10483

y=P (kg/m2) 100000 120000 140000 160000 180000 7400

F(xi) = bx+a 110908,48 115650,51 140829,26 146155,19 186285,47

[F(xi)-] 29091,51 24349,49 829,26 6155,19 46285,47

[F(xi)-]2 846316111,2 592897490,4 687667,8507 37886362,42 2142344893 3620132525

40000 1600000000 20000 400000000 0 0 20000 400000000 40000 1600000000 4000000000

Kemudian data tekanan (P) dan kuadrat kecepatan (v2) diplot ke dalam grafik yang menunjukkan hubungan antara tekanan dengan kecepatan.

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Tekanan200000 150000 100000 50000 0 0.06223 0.06491 0.07914 0.08215 (v2) 0.10483 Kuadrat Kecepatan

b) Untuk ( )

Tekanan (P)

No. 1. 2. 3. 4. 5.

P=y (kg/m2)

V (m3)

T (sec) 3 3 3 3 3

Q (m3/s) 0,00008 0,00008 0,00009 0,00009 0,00010

A m2 0,000314 0,000314 0,000314 0,000314 0,000314

x=v (m/s) 0,24947 0,25478 0,28132 0,28662 0,32378 1,39597 (x2)2

x4 0,00387 0,00421 0,00626 0,00675 0,01099 0,03209

100000 0,000235 120000 0,00024 140000 0,000265 160000 0,00027 180000 0,000305 700000

6224 0,06224 7790 0,06491 11080 0,07914 13144 0,08215 18870 0,10483 0,39327 57106,99 0,154661

Tabel 35. Pengolahan Data Untuk Mencari Koefisien Kehilangan Energi

Nilai b dan a didapatkan dengan menggunakan rumus:( ( ) ( ) ( )( ) ) ( ( ) ( ) ( )( ) )

= 1.769.900

( )( (

) ( ) (

= 783,2095 .

Sehingga persamaan regresinya adalah Karena

dan nilai b adalah 1.769.900 maka nilai koefisien ( )

kehilangan energi yang didapatkan adalah:

Nilai koefisien kehilangan energi (k) berdasarkan literatur adalah -498,3 sehingga kesalahan relatif yang didapatkan: | | Menghitung Koefisien Korelasi Nilai koefisien korelasi dapat diperoleh melalui perhitungan berikut.( )

No. 1. 2. 3. 4. 5.

x=v (m/s) 0,24947 0,25478 0,28132 0,28662 0,32378

y=P (m) 100000 120000 140000 160000 180000 140000

F(xi) = bx2+a 110933,43 115672,46 140854,76 146182,31 186328,00

[F(xi)-] 29066,57 24327,54 854,76 6182,31 46328,00

[F(xi)-]2 844865307,6 591829208,1 730620,5619 38220927,08 2146283641 3621929705

[y-] 40000 20000 0 20000 40000

[y-]2 1600000000 5760000 10000 6760000 21160000 1633690000

Kemudian data tekanan (P) dan kecepatan (v) diplot ke dalam grafik yang menunjukkan hubungan antara tekanan dengan kecepatan.

Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Tekanan200000 150000 100000 50000 0 0.24947 0.25478 0.28132 Kecepatan (v) 0.28662 0.32378

Analisis 7.6.1 Analisis Percobaan Percobaan ini bertujuan untuk mencari koefisien kehilangan energi (k) akibat adanya lengkungan, perubahan penampang dan katup pada pipa. Langkah pertamanya yaitu merangkaikan peralatan yang diperlukan, yaitu meja hidrolika dengan perangkat peraga kehilangan energi pada aliran melalui

Tekanan (P)

pipa. Perangkat peraga kehilangan tekanan terdiri dari tujuh perubahan penampang, yaitu lengkungan berjenjang (mitre), pembesaran penampang (enlargement), pengecilan penampang (contraction), lengkung panjang (long bend), lengkung pendek (short bend), lengkung 45, dan lengkung siku (elbow) yang masing-masing dilengkapi dengan manometer. Percobaan ini terdiri dari dua percobaan. Percobaan pertama dilakukan dengan menggunakan lima variasi flowrate untuk mengukur tinggi tekanan pada setiap penampang, sedangkan pada percobaan kedua dilakukan pengukuran debit dengan lima variasi tekanan. Percobaan pertama dimulai dengan membuka katup aliran suplai sepenuhnya demikian juga dengan katup aliran masuk pada alat percobaan. Katup udara pada manometer kemudian dibuka dan manometer diisi penuh hingga gelembung udara tidak ada dalam manometer. Kemudian katup aliran suplai diatur menjadi 5 LPM dan katup aliran pada alat percobaan diatur hingga didapatkan pembacaan manometer yang stabil. Tinggi tekanan yang terjadi pada masing-masing manometer untuk setiap penampang dicatat dan debit aliran setiap flowrate juga diukur dengan cara menghitung volume air yang tertampung dalam gelas ukur selama tiga detik. Hal yang sama juga dilakukan untuk flowrate sebesar 7,5 LPM, 10 LPM, 12,5 LPM, dan 15 LPM. Pada percobaan kedua katup pengatur aliran dibuka secara penuh hingga air pada manometer tumpah. Untuk mengatur debit aliran digunakan katup penghubung. Katup penghubung diatur hingga pembacaan tekanan yang terjadi pada dial reading didapatkan sebesar 10 kg/cm2. Selanjutnya debit aliran diukur dengan cara mengukur volume air yang tertampung dalam gelas ukur selama lima detik. Hal yang sama dilakukan untuk tekanan sebesar 12 kg/cm2, 14 kg/cm2, 16 kg/cm2, dan 18 kg/cm2.

Analisis Hasil dan Grafik Data berupa tekanan yang terjadi pada masing-masing penampang serta

debit aliran air didapatkan dari percobaan pertama yang telah dilakukan. Data tersebut kemudian diolah dalam dua jenis pengolahan data, yang pertama untuk mencari hubungan antara kehilangan tekanan dengan kuadrat kecepatan

aliran, sedangkan yang kedua untuk mencari hubungan antara kehilangan tekanan dengan kecepatan aliran. Kehilangan tekanan yang terjadi pada penampang adalah selisih antara tekanan yang terjadi di hulu dan di hilir. Pada pengolahan data pertama, nilai koefisien kehilangan energi yang terjadi untuk setiap penampang didapatkan dengan menggunakan analisis regresi linear seperti yang dapat dilihat pada pengolahan data dengan terlebih dahulu mencari nilai v. Nilai v sendiri diperoleh dari pembagian debit aliran dengan luas penampang pipa.

Dengan membandingkan nilai koefisien kehilangan energi yang didapat dari perhitungan data hasil percobaan dengan nilai koefisien kehilangan energi berdasarkan literatur maka kesalahan relatif yang terjadi dalam percobaan dapat ditentukan. No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Jenis Penampang Lengkung berjenjang Pembesaran penampang Pengecilan penampang Lengkung panjang Lengkung pendek Lengkung 45 Lengkung siku Nilai k Percobaan 1,08 0,27 0,90 0,89 0,48 1,10 0,71 Nilai k Literatur 1,27 0,27 0,89 0,50 0,56 1,22 0,85 Kesalahan Relatif 14,96% 0% 1,12% 78% 14,28% 9,84% 16,47 %

Tabel 37. Tabel Kesalahan Relatif I

Kedekatan hubungan antara kehilangan tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran dapat diketahui dengan mencari koefisien korelasinya. Apabila koefisien korelasinya semakin mendekati satu, maka kehilangan tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran mempunyai kedekatan hubungan. Hal sebaliknya terjadi apabila nilai koefisien korelasinya mendekati nol.

No. Jenis Penampang Nilai Koefisien Korelasi 1. Lengkung berjenjang 1,076 2. Pembesaran penampang 0,981 3. Pengecilan penampang 1,374 4. Lengkung panjang 1,141 5. Lengkung pendek 0,963 6. Lengkung 45 1,363 7. Lengkung siku 1,00 Tabel 38. Nilai Koefisien Korelasi yang Menggambarkan Hubungan Antara Headloss dengan Kuadrat Kecepatan Aliran Pada SetiapPenampang

Berdasarkan nilai koefisien korelasi yang telah diperoleh maka terdapat hubungan nyata dari kehilangan tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran pada masing-masing penampang. Dari pengolahan data pertama, didapatkan grafik hubungan antara kehilangan tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran. Grafik yang dibentuk seharusnya berbentuk linear dengan persamaan . Namun, berdasarkan

data yang diperoleh dari percobaan, grafik yang diperoleh tidaklah berbentuk linear sempurna seperti pada grafik literatur. Berikut ini merupakan persamaan grafik yang dibentuk dari grafik hubungan antara kehilangan tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran pada masing-masing penampang.No. Jenis Penampang Persamaan Grafik 1. Lengkung berjenjang 2. Pembesaran penampang 3. Pengecilan penampang 4. Lengkung panjang 5. Lengkung pendek 6. Lengkung 45 7. Lengkung siku Tabel 39. Persamaan Grafik Hubungan Kuadrat Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan

Pada pengolahan data kedua, diperoleh nilai koefisien kehilangan energi setiap penampang dengan menggunakan analisis regresi polinomial.

Kesalahan relatif didapatkan dengan membandingkan koefisien kehilangan energi yang didapatkan pada praktikum dengan nilai koefisien kehilangan energi berdasarkan literatur.No.

Jenis Penampang

1. Lengkung berjenjang 2. Pembesaran penampang 3. Pengecilan penampang 4. Lengkung panjang 5. Lengkung pendek 6. Lengkung 45 7. Lengkung siku Tabel 40. Tabel Kesalahan Relatif II

Nilai k Percobaan 1,08 0,27 0,73 0,89 0,48 1,10 0,71

Nilai k Literatur 1,27 0,27 0,89 0,50 0,56 1,22 0,85

Kesalahan Relatif 14,96% 0% 17,98% 78% 14,28% 9,84% 16,47 %

Sama seperti pengolahan data pertama, hubungan antara kehilangan tekanan dengan kecepatan aliran dapat diketahui dengan mencari nilai koefisien korelasinya. Pada pengolahan data kedua dapat dilihat bahwa nilai koefisien korelasinya mendekati satu, maka terjadi hubungan keterkaitan antara data kehilangan tekanan dengan kecepatan aliran.No. Jenis Penampang Nilai Koefisien Korelasi 1. Lengkung berjenjang 1,076 2. Pembesaran penampang 0,981 3. Pengecilan penampang 1,082 4. Lengkung panjang 1,141 5. Lengkung pendek 0,963 6. Lengkung 45 1,230 7. Lengkung siku 1,219 Tabel 41. Nilai Koefisien Korelasi yang Menggambarkan Hubungan Antara Headloss dengan Kecepatan Aliran Pada Setiap Penampang

Dari pengolahan data kedua, didapatkan grafik hubungan antara kehilangan tekanan dengan kecepatan aliran. Grafik yang dibentuk seharusnya berbentuk polinomial dengan persamaan . Namun, berdasarkan data

yang diperoleh dari percobaan, grafik yang diperoleh tidaklah berbentuk polinomial sempurna seperti pada grafik literatur. Berikut ini merupakan persamaan grafik yang dibentuk dari grafik hubungan antara kehilangan tekanan dengan kecepatan aliran pada masingmasing penampang.No. Jenis Penampang Persamaan Grafik 1. Lengkung berjenjang 2. Pembesaran penampang 3. Pengecilan penampang 4. Lengkung panjang 5. Lengkung pendek 6. Lengkung 45 7. Lengkung siku Tabel 42. Persamaan Grafik Hubungan Kecepatan Aliran dengan Kehilangan Tekanan

Pada percobaan kedua, didapatkan data berupa besarnya tekanan dengan debit aliran yang terjadi. Data tersebut kemudian diolah dengan menggunakan analisis regresi linear yang menggambarkan hubungan antara tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran dan analisis regresi polinomial yang menggambarkan hubungan antara tekanan dengan kecepatan aliran. Maka, didapatkan koefisien kehilangan energi sebesar 3.538,82 dengan menggunakan analisis regresi linear dan 3.539,8 dengan menggunakan analisis regresi polinomial. Berdasarkan literatur besarnya koefisien kehilangan energi adalah 498,3 sehingga besarnya kesalahan relatif yang terjadi adalah 810,18% dan 810,38%. Sama seperti pengolahan data pada percobaan pertama, kedekatan hubungan antara tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran dan kedekatan hubungan antara tekanan dengan kecepatan aliran dapat diketahui dengan mencari nilai koefisien korelasinya. Untuk hubungan antara tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran memiliki nilai koefisien korelasi sebesar 0,951 yang berarti bahwa tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran memiliki hubungan yang sangat dekat karena memiliki nilai yang mendekati satu. Sedangkan untuk hubungan antara tekanan dengan kecepatan aliran memiliki koefisien korelasi sebesar 1,49.

Pada pengolahan data percobaan kedua, diperoleh dua macam grafik, yaitu grafik hubungan antara tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran dan grafik hubungan antara tekanan dengan kecepatan aliran. Grafik hubungan antara tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran memiliki persamaan , sedangkan grafik hubungan antara tekanan dengan kecepatan aliran memiliki persamaan grafik .

Analisis Kesalahan Kesalahan dalam percobaan ini dimungkinkan timbul oleh berbagai

faktor, baik karena adanya kesalahan dalam prosedur percobaan, kesalahan praktikan, serta kesalahan paralaks. Kesalahan tersebut antara lain: 1. Pengukuran waktu yang kurang tepat dapat menyebabkan data debit aliran yang didapatkan menjadi kurang tepat. 2. Kesalahan dalam pembacaan volume air dalam tabung ukur saat mengukur debit air. Hal ini disebabkan karena air dengan tabung membentuk miniskus cekung. 3. Masih mungkin terdapat sedikit gelembung udara yang tersisa dalam manometer menyebabkan pembacaan manometer menjadi kurang tepat, seharusnya pada permulaan praktikum, praktikan benar-benar memastikan bahwa tak ada sedikitpun gelembung yang tersisa pada manometer. 4. Saat pembacaan manometer, air dalam manometer belum berada dalam kondisi yang benar-benar stabil. Untuk itu, sebelum pembacaan manometer, harus dipastikan dahulu bahwa manometer sudah berada dalam kondisi yang stabil. 5. Kesalahan paralaks yang terjadi saat pembacaan manometer. Pada dasarnya kesalahan ini sulit untuk diminimalisasi karena kesalahan ini terjadi tanpa disadari.

Kesimpulan dan Saran 7.7.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan dan pengolahan data, dapat disimpulkan beberapa hal, antara lain: 1. Nilai koefisien kehilangan energi (k) memiliki nilai yang tergantung pada jenis penampang dan lengkungannya. 2. Untuk percobaan pertama, nilai koefisien kehilangan yang didapatkan dari percobaan dan nilai kesalahan relatifnya adalah sebagai berikut: Pengolahan Data INo.

Pengolahan Data IINilai k Kesalahan Relatif

Jenis PenampangNilai k

Kesalahan Relatif

1. Lengkung berjenjang 1,08 14,96% 1,08 14,96% 2. Pembesaran penampang 0,27 0% 0,27 0% 3. Pengecilan penampang 0,90 17,98% 0,73 17,98% 4. Lengkung panjang 0,89 78% 0,89 78% 5. Lengkung pendek 0,48 14,28% 0,48 14,28% 6. Lengkung 45 1,10 9,84% 1,10 9,84% 7. Lengkung siku 0,71 16,47 % 0,71 16,47 % Tabel 44. Nilai Koefisien Kehilangan Energi yang Diperoleh dalam Percobaan dan Kesalahan Relatif untuk Pengolahan Data I dan II

Berdasarkan pada nilai koefisien korelasinya, secara keseluruhan antara kuadrat kecepatan aliran dengan kehilangan tekanan memiliki keterkaitan yang erat begitu pula hubungan antara kecepatan aliran dengan kehilangan tekanan. Hal ini karena nilai koefisien korelasinya mendekati satu. Berikut adalah nilai koefisien korelasi yang diperoleh dalam pengolahan data: Nilai Koefisien KorelasiNo.

Jenis Penampang

Pengolahan Data I

Pengolahan Data II

1. Lengkung berjenjang 1,076 2. Pembesaran penampang 0,981 3. Pengecilan penampang 1,374 4. Lengkung panjang 1,141 5. Lengkung pendek 0,963 6. Lengkung 45 1,363 7. Lengkung siku 1,00 Tabel 45. Nilai Koefisien Korelasi Pengolahan Data I dan II

1,076 0,981 1,082 1,141 0,963 1,230 1,219

Pada percobaan pertama, persamaan grafik hubungan antara kuadrat kecepatan aliran dengan kehilangan tekanan berbentuk , sedangkan

persamaan grafik hubungan antara kecepatan aliran dengan kehilangan tekanan berbentuk5.

Untuk percobaan kedua, nilai koefisien kehilangan yang didapatkan untuk hubungan antara tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran adalah 3.538,82 dengan kesalahan relatif sebesar 810,18%, sedangkan untuk hubungan antara tekanan dengan kecepatan aliran didapatkan sebesar 3.539,8 dengan kesalahan relatif sebesar 810,38%.

Pada percobaan kedua, persamaan grafik hubungan antara kuadrat kecepatan aliran dengan tekanan berbentuk , sedangkan

persamaan grafik hubungan antara kecepatan aliran dengan tekanan berbentuk 7.7.2 Saran Ketelitian dan kesabaran sangat dibutuhkan untuk pengerjaan praktikum agar diperoleh data yang akurat dengan kesalahan relatif yang kecil. Mistakes dalam praktikum dapat diminimalisasi, pada pengukuran debit, misalnya, dengan cara menghentikan stopwatch dengan waktu yang tidak ditentukan bersamaan dengan berhentinya pengukuran debit aliran kemudian volume aliran langsung dibagi dengan waktu yang tertera pada stopwatch. .

Daftar PustakaDepartemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia. 2009.Modul Praktikum Mekanika Fluida, dan Hidrolika. Depok: Laboratorium Hidrolika, Hidrologi dan Sungai.

Sumalong, Lidwinia Christien dan Rofiq Iqbal. 2009. Perencanaan Sistem Pipanisasi Transmisi dan Distribusi Air Bersih Bandung Timur. Melalui [08/03/12]

laporan mekflu

Documents

1.Pengantar Mekflu

Mekflu Edit

mekflu filtrasi

hitungan mekflu

Resume Mekflu

LAPORAN MEKFLU h03.docx

Makalh Fix Mekflu

Mekflu 1.docx

Mekflu Presentation

Grafik Friction Mekflu

LAPORAN PRAKTIKUM MEKFLU 4

kuliah 3 mekflu

Modul 11 Mekflu

mekflu perdana

MAKALAH MEKFLU

Laporan Mekflu (UI) - Hilman Nur Fajar.docx

TUGAS MEKFLU

kuliah 1 mekflu

BAB I Mekflu

Soal Mekflu

Praktikum Mekflu

kuis mekflu

mekflu A511

presentasi mekflu

Mekflu Rugi Gesek

MekFlu Kavitasi

[FINAL] LAPRAK MEKFLU PRINT.docx

Mekflu Nih

LAPORAN MEKFLU

Laporan Praktikum Mekflu 6 Widia Fix

Modul Mekflu II

laporan mekflu lamhot

Mekflu No. 8

Mekflu Modul 1

Laporan Praktikum Mekflu 2